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放射治疗中的仿生学:优化患者调度以改善治疗结果

神经与进化计算 2025-01-07 v1 最优化与控制

摘要

在医学科学领域,提升治疗效果和患者预后的追求持续推动着创新。本研究深入探讨了将仿生学原理整合到放射治疗(RT)领域中,以优化患者调度,最终旨在改善治疗效果。RT 是消除癌细胞和缩小肿瘤的关键医疗技术。然而,为 RT 手动安排患者既耗时又复杂。在本研究中,重点是通过应用优化方法实现 RT 患者调度的自动化。采用三种仿生算法进行优化,以解决复杂的在线随机调度问题。这些算法包括遗传算法(GA)、萤火虫优化(FFO)和狼群优化(WO)。这些算法被用于应对在线随机调度的复杂挑战。通过严格评估,包括对收敛时间、运行时间和目标值的审查,确定了这些算法的比较性能。本研究结果揭示了所应用的仿生算法在优化 RT 患者调度方面的有效性。在所考察的算法中,WO 脱颖而出,在各项评估标准下均持续提供优越的结果。本研究展示的优化方法具有简化流程、减少人工干预的潜力,并最终有望改善接受 RT 患者的治疗结果。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.09996,
  title  = {Biomimicry in Radiation Therapy: Optimizing Patient Scheduling for Improved Treatment Outcomes},
  author = {Keshav Kumar K. and NVSL Narasimham},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.09996},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 8 figures